Studie beleuchtet die Faktoren, die den berüchtigten Schaum des Bellandur-Sees auslösen

6. Juni 2023

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vom Indian Institute of Science

Das Geheimnis der unvorhersehbaren und starken Schaumbildung im Bellandur-See in Bengaluru hat Wissenschaftler, Aufsichtsbehörden und Bürger verblüfft. Es wurden mehrere Theorien aufgestellt und Kontrollmaßnahmen ergriffen, doch der Schaum bildet sich Jahr für Jahr weiter. Ein Team des Center for Sustainable Technologies (CST) des Indian Institute of Science (IISc) hat diesen Schaum in den letzten vier Jahren kontinuierlich überwacht, um dieses Rätsel zu lösen.

Einer der Gründe, warum die Schaumbildung den Wissenschaftlern Rätsel aufgibt, ist, dass sie kontraintuitiv erst nach starken Regenfällen zunimmt, die die Schadstoffe im See, die die Schaumbildung verursachen könnten, verdünnen sollen. In einer in Science of the Total Environment veröffentlichten Studie haben die Forscher den Grund für diese Besonderheit aufgedeckt.

Das Team hebt drei Faktoren hervor, die für diese Schaumbildung entscheidend sind. Das erste ist unbehandeltes Abwasser, das in den See gelangt. Da der See groß ist, dauert es 10 bis 15 Tage, bis sich das Abwasser im See verteilt. Während dieser Zeit wird ein Teil des organischen Materials unter Sauerstoffmangel abgebaut und setzt sich als Schlamm ab. Da immer mehr Abwasser durch den See fließt, zersetzen sich die Tenside im Abwasser nicht, sondern binden sich lose an den abgesetzten Schlamm und erhöhen allmählich ihre Konzentration – in manchen Fällen bis zum 200-fachen der ursprünglichen Konzentration, die in den See gelangt, betont Chanakya HN, leitender Forschungswissenschaftler am CST und einer der Autoren der Studie. „Stellen Sie sich vor, Sie geben einen vollen Löffel Waschpulver in einen Eimer Wasser. Unter den richtigen Bedingungen wird es auf jeden Fall schäumen“, erklärt er.

Der zweite Faktor sind starke Regenfälle, die über Nacht große Mengen Abfluss aus der Stadt in den See leiten. Dieser großvolumige Zufluss scheint den mit Tensid beladenen Schlamm aufzuwirbeln, das angesammelte Tensid aus dem Schlamm zu lösen und ihn wieder in Lösung zu bringen, sodass er zum Schäumen bereit ist. Tief im See selbst gibt es wenig Schaum, da sich keine Luftblasen bilden. Wenn jedoch der Wasserspiegel im See aufgrund von Regenfällen ansteigt, ergießt sich das überschüssige Wasser, das hohe Konzentrationen der Tenside enthält, bis zu einer Tiefe von 25 Fuß in den Auslass des Sees und fängt Luftblasen ein, die sich in Schaum verwandeln. „Dies ist ein wichtiges Phänomen, das das mit Tensiden beladene Wasser in Schaum umwandelt“, sagt Lakshminarayana Rao, außerordentlicher Professor am CST und einer der Autoren.

Zusätzlich zu diesen beiden Faktoren vermuten die Forscher auch, dass suspendierte Feststoffe, die bestimmte Bakterien enthalten, für die Schaumbildung und -stabilität verantwortlich sein könnten – die beteiligten Mechanismen müssen durch weitere Experimente validiert werden.

Um die Schaumbildung zu untersuchen, sammelten die Forscher Wasserproben aus dem See, analysierten verschiedene Parameter und erstellten ein Labormodell, um die Veränderungen der chemischen Zusammensetzung der Tenside in verschiedenen Regionen des Sees sowie zu verschiedenen Jahreszeiten zu verfolgen. „Im Laufe der Jahre musste ich jeden Monat zum See gehen, um Wasser- und Schaumproben zu sammeln und Experimente damit durchzuführen“, sagt Reshmi Das, Ph.D. Student am CST und Erstautor der Studie. Bei der Entnahme der Proben nahm sie die Hilfe von Beamten des Bangalore Water Supply and Sewerage Board (BWSSB) und der Bangalore Development Authority (BDA) in Anspruch.

Aktuelle Analysen des Teams deuten außerdem darauf hin, dass ein einziger Tensidtyp, der üblicherweise in den meisten Haushaltswaschpulvern und Shampoos verwendet wird, eine entscheidende Rolle bei der Entstehung dieser Schaumbildung spielt.

In einer typischen Kläranlage unterliegen diese Tenside einem biologischen Abbau und werden größtenteils entfernt. Die Autoren schlagen vor, dass das Stoppen des Eintrags von unbehandeltem Abwasser in den See von entscheidender Bedeutung ist, um die Ansammlung von Tensiden und Schlamm, deren Aufwirbelung und die daraus resultierende Schaumbildung am Auslass zu verhindern. Sie weisen außerdem darauf hin, dass dort, wo dies nicht sofort möglich ist, die Entfernung des in den verschmutzten Seen angesammelten Schlamms – zumindest vor dem Regen – sowie seine ordnungsgemäße Entsorgung dazu beitragen können, dieses brennende Problem zu lösen.

Mehr Informationen: Reshmi Das et al., Unraveling the reason for saisonalität der Schaumbildung in abwassergespeisten städtischen Seen, Science of The Total Environment (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.164019

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